T.C. ANADOLU ÜN VERS TES YAYINI NO: 2339 AÇIKÖ RET M FAKÜLTES YAYINI NO: 1336 V ROLOJ

Transkript

1 T.C. ANADOLU ÜN VERS TES YAYINI NO: 2339 AÇIKÖ RET M FAKÜLTES YAYINI NO: 1336 V ROLOJ Yazarlar Prof.Dr. Kadir YEfi LBA (Ünite 1-8) Prof.Dr. Mehmet ÇABALAR (Ünite 7-10) Editör Prof.Dr. Kadir YEfi LBA ANADOLU ÜN VERS TES

2 Bu kitab n bas m, yay m ve sat fl haklar Anadolu Üniversitesine aittir. Uzaktan Ö retim tekni ine uygun olarak haz rlanan bu kitab n bütün haklar sakl d r. lgili kurulufltan izin almadan kitab n tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kay t veya baflka flekillerde ço alt lamaz, bas lamaz ve da t lamaz. Copyright 2011 by Anadolu University All rights reserved No part of this book may be reproduced or stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means mechanical, electronic, photocopy, magnetic, tape or otherwise, without permission in writing from the University. UZAKTAN Ö RET M TASARIM B R M Genel Koordinatör Prof.Dr. Levend K l ç Genel Koordinatör Yard mc s Doç.Dr. Müjgan Bozkaya Ö retim Tasar mc lar Doç.Dr. Murat Ataizi Yrd.Doç.Dr. Figen Ünal Çolak Grafik Tasar m Yönetmenleri Prof. Tevfik Fikret Uçar Ö r.gör. Cemalettin Y ld z Ö r.gör. Nilgün Salur Ölçme De erlendirme Sorumlusu Ö r.gör. U ur Pifliren Grafikerler Nihal Sürücü Ayflegül Dibek Kitap Koordinasyon Birimi Yrd.Doç.Dr. Feyyaz Bodur Uzm. Nermin Özgür Kapak Düzeni Prof. Tevfik Fikret Uçar Dizgi Aç kö retim Fakültesi Dizgi Ekibi Viroloji ISBN Bask Bu kitap ANADOLU ÜN VERS TES Web-Ofset Tesislerinde adet bas lm flt r. ESK fieh R, Kas m 2012

3 çindekiler iii çindekiler Önsöz... xi Viruslar n Genel Özellikleri... 2 G R fi... 3 V RUSLARIN HAYATIMIZDAK YER... 3 Viruslar n Biyolojik Mücadele Arac Olarak Kullan lmas... 4 Viruslar n Vektör Olarak Kullan lmas... 4 Bakterilerin Tiplendirilmesinde Viruslar n (faj) Kullan m... 4 Moleküler Biyolojide Kullan lan Enzimlerin Eldesi... 4 Kanser Tedavisinde Viruslar n Kullan m... 5 V RUS NED R?... 5 Viruslarla Bakteriler Aras ndaki Farklar... 6 V RUSLARIN YAPISAL BÖLÜMLER... 7 Virion... 7 Viral Nükleik Asit... 7 Viral Proteinler... 9 Viral Zarf... 9 Viral Enzimler V RUS MORFOLOJ LER Kübik ( kosahedral) Simetri Helikal Simetri Kompleks Simetri Kombine Simetri V RUSLARIN F Z KSEL VE K MYASAL ETK LERE DUYARLILI I S cakl k ph Radyasyon Fotodinamik naktivasyon Tuz Çözeltileriyle Stabilizasyon Ya Eriticilerine Duyarl l k Formaldehit Di er Kimyasal Maddeler ve Antimikrobiyel Ajanlar Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar Viruslarda S n fland rma ve Ço alma V RUSLARIN SINIFLANDIRILMASI SUBV RAL AJANLAR Viroidler Virusoidler ve Uydu Viruslar Prionlar V RUSLARDA ÇO ALMA Tutunma (Adsorbsiyon) Basama Penetrasyon ( çeri Al nma) Eklips (Sentez Aflamas ) Olgun Virus Partikülü Oluflumu (Matürasyon) ÜN TE 2. ÜN TE

4 iv çindekiler D flar Dökülme V RUS ÇO ALMASININ DURDURULMASI Antiviral Ajanlar nterferonlar ve nterferens V RUSLARDA GENET K DE fi M Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar ÜN TE 4. ÜN TE Viruslar n Üretilmesi V RUS ÜRET LMES NDE KULLANILAN ORTAMLAR Deney Hayvanlar Konvansiyonel Hayvanlar SPF (Spesifik Patojen Free) Hayvanlar Germ Free Hayvanlar Embriyolu Yumurtalar Embriyolu Tavuk Yumurtas na Virus Ekimi Hücre Kültürleri Subkültür Haz rlanmas Hücrelerin Dondurulmas ve Çözülmesi HÜCRE KÜLTÜRLER NE V RUS EK M V RUS ÜREMES N N SAPTANMASI Sitopatojen Viruslar n Üremesine Ba l Hücresel De ifliklikler Proliferatif Viruslar n Üremesine Ba l De ifliklikler Sitopatojen Olmayan (Hücre Kültüründe Morfolojik De iflim Yapmadan Ço alan) Viruslar V RUSLARIN T TRASYONU Plak Test Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar Viruslarda Buluflma ve Hastal k Oluflturma Süreci V RUSLARIN BULAfiMA YOLLARI Horizontal Bulaflma Vertikal Bulaflma V RUSLARIN ORGAN ZMAYA G R fi Solunum Kanal Yolu ile Girifl Sindirim Kanal Yolu ile Girifl Deri Yolu ile Girifl Genital Kanal Yolu ile Girifl Konjuktiva Yolu ile Girifl V RUSLARIN ORGAN ZMA Ç NDE YAYILMASI Kan Yoluyla Yay l m Sinirler Yoluyla Yay l m HEDEF DOKULARA LOKAL ZASYON HASTALIK BEL RT LER N N OLUfiMASI Direkt Doku Hasar... 59

5 çindekiler v Doku Hasar Olmadan fiekillenen Fizyolojik Bozukluklar Doku Hasar Sonucu Sekonder Enfeksiyonlar Teflvik V RUSLARIN VÜCUT DIfiINA SAÇILIMI V RUSLARIN ORGAN ZMADAN EL M NE ED LMES Özet Kendimizi S nayal m Okuma Parças Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar Laboratuvar Gereksinimleri ve Temel Uygulamalar V ROLOJ LABORATUVARINDA ÇALIfiMA KOfiULLARI zolasyon Sterilizasyon Dezenfeksiyon - Dekontaminasyon Laboratuvar Donan m TEMEL C HAZLAR VE MALZEMELER Santrifüjler Biyogüvenlik Kabinleri Mikroskoplar Derin Dondurucular Homojenizatörler Kar flt r c lar ve Çalkalay c lar Su Banyosu nkübatörler Filtrasyon Sistemleri Otoklav ve Sterilizatör Cam Malzemeler TEMEL UYGULAMALAR Pipet Kullan m Sterilizasyon Kuru S cak Hava ile Sterilizasyon Nemli S cak Hava ile Sterilizasyon Ifl nlama ile Sterilizasyon Gaz ile Sterilizasyon Filtrasyon ile Sterilizasyon Santrifüjleme fllemi Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar Viral Hastal klar n Teflhisi V ROLOJ K TEfiH S AMACIYLA ÖRNEKLEME Örneklerin Nakledilmesi ÖRNEKLER N TESTLERDE KULLANILMAK ÜZERE HAZIRLANMASI Organ ve D flk Örneklerinin Haz rlanmas Kan Örneklerinin Haz rlanmas Virus zolasyonu çin Kullan lacak Kan n Haz rlanmas 5. ÜN TE 6. ÜN TE

6 vi çindekiler (Löykosit Haz rlama) Serolojik Çal flmalarda Kullan lacak Kan n Haz rlanmas Svab (Sürüntü) Örneklerinin Haz rlanmas nokulumun Bakteriyel Kontaminasyondan Ar nd r lmas V ROLOJ K TEfiH S YÖNTEMLER Virus Partikülünün Tespiti Virus zolasyonu ve dentifikasyonu Viral Antijenlerin Tespitinde Kullan lan Yöntemler ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) mmunoperoksidaz Tekni i mmunofloresan Tekni i Hemaglütinasyon Testi (HA) Virusa Spesifik Antikorlar n Tespitinde Kullan lan Serolojik Yöntemler Nötralizasyon Testi ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) Agar Jel mmünodifuzyon Testi (AGID) Hemaglütinasyon nhibisyon Testi ndirekt mmunofloresan Tekni i (IFAT) Viral Nükleik Asit Tespitinde Kullan lan Yöntemler Özet Kendimizi S nayal m Okuma Parças Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar ÜN TE S rlar n Önemli Viral Hastal klar G R fi fiap HASTALI I Etiyoloji Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SI IR VEBASI Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SI IRLARIN ENFEKS YÖZ RH NOTRAKE T S Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SI IRLARIN V RAL D YARES Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SI IR LÖYKOZU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular

7 çindekiler vii Teflhis Korunma ve Kontrol AKABANE HASTALI I Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol ÜÇ GÜN HASTALI I Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SI IRLARIN KOR ZASI Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SI IRLARIN SÜNGER MS BEY N HASTALI I Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol NEONATAL BUZA I SHALLER Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SI IRLARIN MEME BAfiI HASTALIKLARI S rlar n Mamillitisi S rlar n Papillomatozu S r Çiçe i Yalanc S r Çiçe i SI IRLARIN SOLUNUM S STEM HASTALIK KOMPLEKS Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol Özet Kendimizi S nayal m Okuma Parças Okuma Parças Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar Koyun ve Keçilerin Önemli Viral Hastal klar G R fi MAV D L HASTALI I Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol ÜN TE

8 viii çindekiler BORDER DISEASE Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KÜÇÜK RUM NANT VEBASI Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol MAED -V SNA Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KEÇ LER N ARTR T S-ENSEFAL T S ENFEKS YONU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KOYUN VE KEÇ Ç ÇE Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol EKT MA KONTAG OZUM (ORF) Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol SCRAP E Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol AKUT V RAL SOLUNUM S STEM ENFEKS YONLARI Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol Özet Kendimizi S nayal m Okuma Parças Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar ÜN TE Köpek ve Kedilerin Önemli Viral Hastal klar G R fi KUDUZ Etiyoloji Epidemiyoloji

9 çindekiler ix Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KÖPEKLER N GENÇL K HASTALI I Etiyoloji Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KÖPEKLER N PARVOV RUS ENFEKS YONU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KÖPEKLER N ENFEKS YÖZ KARAC ER YANGISI Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KÖPEKLER N ENFEKS YÖZ TRAKEOBRONfi T S Etiyoloji ve Epidemiyoloji Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KÖPEKLER N HERPESV RUS ENFEKS YONU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KÖPEKLER N ORAL PAP LLOMATOZU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KED LER N GENÇL K HASTALI I Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KED LER N HERPESV RUS ENFEKS YONU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KED LER N CAL C V RUS ENFEKS YONU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol KED LER N ENFEKS YÖZ PER TON T S Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular

10 x çindekiler Teflhis Korunma ve Kontrol Özet Kendimizi S nayal m Okuma Parças Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar ÜN TE Atlar n Önemli Viral Hastal klar G R fi AT VEBASI Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol ATLARIN NFLUENZASI Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol ATLARIN ENFEKS YÖZ ANEM S Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol ATLARIN V RAL ARTER T S Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol ATLARIN HERPESV RUS ENFEKS YONU Etiyoloji ve Epidemiyoloji Patogenez ve Klinik Bulgular Teflhis Korunma ve Kontrol Özet Kendimizi S nayal m Okuma Parças Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar Sözlük

11 Önsöz xi Önsöz Viroloji; viruslar n özelliklerini, yaflam döngüsünü ve oluflturduklar hastal klar inceleyen bilim dal d r. Günlük hayat m zda bile birçok virusun ad yla veya bunlar n oluflturduklar hastal klarla karfl laflmaktay z. Ayr ca, sürekli olarak yeni viruslar n tespit edildi ini veya mevcut viruslar n de iflime u rayarak yeni hastal klar ve salg nlar oluflturabildi ini de duyabiliyoruz. Bütün bu gerekçeler viruslarla ilgili bilgi birikiminin art r lmas ve mümkün oldu u kadar genifl kitlelere aktar lmas gerekti ini göstermektedir. Lisans e itimi veren programlardan ba ms z olarak haz rlanan bu kitapta, ön lisans programlar na yönelik olarak genel viroloji konular, viroloji laboratuvar na iliflkin genel koflullar ve hayvanlarda viruslar n neden oldu u önemli hastal klar hakk nda temel bilgilerin bir düzen içinde verilmesi amaçlanm flt r. E itim amaçl kullan lacak bir kitap olmas nedeniyle terimler mümkün oldu unca Türkçe karfl l klar ile kullan lm fl, tam olarak Türkçe karfl l bulunmayan terimler için genifl kapsaml bir sözlük haz rlanm flt r. Bu kitab n haz rlanmas nda baflta yazar olarak büyük katk sa layan Prof.Dr. Mehmet Çabalar olmak üzere eme i geçen herkese teflekkür ediyorum. Ö rencilerimize ve tüm kullan c lara yararl olmas dile iyle Editör Prof.Dr. Kadir Yeflilba

12 1V ROLOJ Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Viruslar tan mlayabilecek, Viruslar n yap s n aç klayabilecek, Viruslar n di er mikroorganizmalardan farklar n s ralayabilecek, Viruslar n çevresel faktörlerden nas l etkilendi ini aç klayabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Virus Virion Virus-bakteri farklar Virus simetrisi Nükleik asit Viral zarf naktivasyon çindekiler Viroloji Viruslar n Genel Özellikleri G R fi V RUSLARIN HAYATIMIZDAK YER V RUS NED R? V RUSLARIN YAPISAL BÖLÜMLER V RUS MORFOLOJ LER V RUSLARIN F Z KSEL VE K MYASAL ETK LERE DUYARLILI I

13 Viruslar n Genel Özellikleri G R fi Viruslar n yap s n, biyolojisini, virus-konakç iliflkilerini ve viruslar n neden oldu- u hastal klar inceleyen bilim alan Viroloji olarak adland r lmaktad r. Modern anlamdaki viroloji çal flmalar n n 1885 y l nda Frans z bilim adam Louis Pasteur ve 1892 y l nda Rus bilim adam Dimitri wanowski taraf ndan yap lan çal flmalarla bafllad kabul edilmektedir. Ancak tarihi belgelere dayan larak yap lan yorumlarda çok daha eski dönemlerde viral hastal klar n var oldu u anlafl lmaktad r. Örne- in viral bir hastal k olan insan çiçe i hastal n n MÖ li y llarda Kuzeydo- u Afrika da bulundu u ve buradan ticaret kervanlar yla Orta Asya ya tafl nd na düflünülmektedir. Ayr ca Eski M s r a ait olan ve MÖ lere tarihlendirilen hiyeroglif tabletlerde çocuk felci hastal n n resmedildi i görülebilir. (Resim1.1) Milattan önce li y llara ait Eski Yunan ve Mezopotamya kanunlar nda da kuduz hastal ndan bahsedildi i bilinmektedir. Bütün bu bilgiler viruslar n neden oldu u hastal klar n çok uzun y llar önce var oldu unu ancak modern anlamdaki viroloji çal flmalar n n yaklafl k 100 y l önce bafllad n göstermektedir. Louis Pasteur ü tüm dünyada üne kavuflturan çal flmay biliyor musunuz? 1 Yirminci yüzy l ve sonras nda birçok salg n hastal k kontrol alt na al n rken yeni DÜfiÜNEL M DÜfiÜNEL M viral hastal klar n ortaya ç kt ve bilim dünyas nda a rl kl gündem oluflturdu u da görülmektedir. Baflta AIDS (insanlar n edinsel immunyetmezlik sendromu) olmak üzere s rlar n süngerimsi beyin hastal (BSE), köpeklerin parvovirus SORUenfeksiyonu, SORU insanlarda atipik akut solunum yolu sendromu (SARS), viral hepatitler (hepatit B ve C) ve kufl gribi (yüksek patojeniteli avian influenza) bu kapsamda say labilecek hastal klard r. Genel olarak insanlar ve hayvanlar enfekte eden viruslar hayvan viruslar olarak tan mlan r. Ancak viruslar, insanlar ve hayvanlar d fl nda bitkileri, bakterileri, mayalar, mantarlar, algleri, mikoplazmalar ve protozoonlar da enfekte edebilmektedir. An lan konakç sistemlerde enfeksiyon oluflturdu u saptanm fl olan 4000 den fazla virus türü bulunmaktad r. AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ V RUSLARIN HAYATIMIZDAK YER Viruslar günlük hayatta daha çok hastal k etkeni olarak gündeme gelmektedir. Ancak viruslar n gündelik hayat m za yans yan birçok olayda insan eliyle ve bazen de K T A P yararl amaçlarla kullan labilen biyolojik bir araç olarak da görev alabildi ini bilmek gerekir. Bu durumu birkaç örnekle aç klayabiliriz: TELEV ZYON K T A P TELEV ZYON NTERNET NTERNET

14 4 Viroloji Viruslar n Biyolojik Mücadele Arac Olarak Kullan lmas Viruslar do ada de iflik alanlarda biyolojik mücadele arac olarak kullan labilmektedir. Bu amaçla hayvan viruslar yla yap lan iki önemli deneme vard r. Bu denemelerin ikisi de Avustralya da afl r düzeyde ço almas nedeniyle do al hayat ve bitki örtüsünü tehdit eden ve tar m arazilerine zarar veren yaban tavflanlar na karfl uygulanm flt r. Avustralya da do al hayatta 100 milyon civar nda yabani tavflan bulundu u düflünülmektedir. Afl r ço alan bu popülasyonu viruslar arac l yla kontrol edebilmek için ilk uygulama tavflan myxoma virusu ile yap lm flt r. Bu virus Avustralya daki yaban tavflan popülasyonunu oluflturan Avrupa rk tavflanlarda (Oryctolagus sp.) ölümcül enfeksiyonlara neden olmaktad r. Ancak bafllang çta baflar l olan bu uygulama ayn baflar yla devam ettirilememifl ve bunun yerine baflka bir tavflan virusu olan tavflan hemorajik hastal virusu kullan lm flt r. Viruslar n biyolojik mücadele arac olarak kullan m yla ilgili bir di er yaklafl m ise sivrisinek ço almas n n viruslar kullan larak kontrol alt na al nmas d r. Böylece insanlar veya hayvanlara sinekler arac l ile nakledilen hastal klar n kontrol alt - na al nmas hedeflenmektedir. Birçok viral hastal n vektörü olan sokucu sineklerle mücadele özellikle subtropik bölgelerde oldukça zordur. Genifl çapl ilaçlamalar ise hem çevreyi tehdit etmekte hem de do al hayat olumsuz yönde etkilemektedir. Soruna biyolojik bir çözüm olarak; bu sineklerin özellikle larvalar n enfekte eden ve sinek popülasyonunu azaltan viruslar üzerinde durulmaktad r. Bu sayede sineklerin tamamen ortadan kald r lmas mümkün olmasa bile hastal klar n yay l m h z n n azalt labilece i de erlendirilmektedir. Gelecekte önem kazanabilecek bir di er örnek ise viruslar n tar m ürünlerine zarar veren böceklerle mücadelede pestisit olarak kullan lmas d r. Bu uygulama özellikle kimyasal ilaçlarla yap lan böcek mücadelesine katk sa lamas, çevre ile dost ve do al bir alternatif oluflturmas aç s ndan önemlidir. Ancak bu fikir henüz pratikte kullan m aflamas na gelmemifltir. Viruslar n Vektör Olarak Kullan lmas Enzimlerle kesilen DNA bölgelerinin baflka canl türlerinin DNA s na monte edilebilmesi mümkündür. Di er mikroorganizmalarda oldu u gibi viral nükleik asitlerle de bu tip uygulamalar yap labilmektedir. Böylece gen aktar m yap lan virus yeni genleri enfekte etti i hücrelere veya canl lara tafl makta ve kendi ço almas s ras nda bu genleri de ço altarak kodlad proteinlerin sentezine olanak tan maktad r. Bu yolla DNA afl lar n n üretilebilmesi, mikrobiyel bir proteinin baflka bir mikroorganizmaya sentez ettirilip afl olarak kullan lmas ve birden fazla mikroorganizma için ayn anda tek vektör DNA ile afl üretilmesi mümkün olabilmektedir. Faj (bakteriyofaj): Bakterileri enfekte eden viruslara faj veya bakteriyofaj ad verilir. Çok de iflik faj tipleri bulunmaktad r. Bakterilerin neden oldu u hastal klarda tedavi edici amaçlarla fajlar n kullan m denenmifl ancak bu yaklafl m uygulamaya aktar lamam flt r. Bakterilerin Tiplendirilmesinde Viruslar n (faj) Kullan m Salmonella gibi baz bakterilerin cins düzeyinde s n fland r lmas iflleminde de iflik fajlara duyarl l klar dikkate al nmaktad r. Moleküler Biyolojide Kullan lan Enzimlerin Eldesi Moleküler biyoloji çal flmalar nda ihtiyaç duyulan baz enzimler viruslardan köken almaktad r. Örne in polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) uygulamalar nda önemli bir yeri olan reverz transkriptaz enzimi retroviruslardan köken almaktad r.

15 1. Ünite - Viruslar n Genel Özellikleri 5 Kanser Tedavisinde Viruslar n Kullan m Herpes simplex virus ve vaccinia virus gibi baz viruslar genetik de iflime u rat larak kanser tedavisine yönelik araflt rmalarda kullan lmaktad r. Buradaki amaç de- iflime u rat lm fl virusun sadece kanserli hücreyi enfekte edip öldürürken sa l kl hücrelere zarar vermemesidir. V RUS NED R? Viruslar da t pk bakteri, mantar, mikoplasma, riketsiya ve klamidyalar gibi enfeksiyöz mikroorganizmalar aras nda yer almaktad r. Ancak viruslar SIRA yap lar, S ZDE biyolojik özellikleri ve izledikleri ço alma yöntemleri bak m ndan di erlerinden farkl - l k gösterirler. En basit ifade ile viruslar zorunlu hücre içi parazitleri olarak tan mlamak mümkündür. Fakat riketsiya ve klamidyalar da sadece DÜfiÜNEL M hücre içi ortamlarda DÜfiÜNEL M ço alabildikleri için virus tan mlamas n biraz daha gelifltirmek gerekir. Bu- na göre viruslar özgün bir ço alma yöntemine sahip olan, enerji üretimi ve yap tafllar n n sentezi için gerekli organelleri bulunmayan, tek tip nükleik asit tafl - SORU SORU yan, temel olarak nükleik asit ve bunu çevreleyen protein k l f ndan oluflan enfeksiyöz etkenler olarak tan mlayabiliriz. Canl larda genetik materyal olarak RNA ve DNA olmak üzere 2 tip nükleik asit bulunmaktad r. Viruslar n en önemli özellikleri genetik materyal SIRA olarak S ZDE DNA veya RNA dan sadece birisini bulundurmalar d r. Ayr ca enerji üretimi ve protein sentezi için gerekli organellere sahip olmamalar nedeniyle ço alabilmek için canl ve virus türüne duyarl bir hücreye ihtiyaç duyarlar. Viruslar di er AMAÇLARIMIZ mikroorganizmalardan ay ran bafll ca özellikler Tablo 1.1 de verilmifltir. Nükleik asitlerin yap s ve özelliklerini detaylar yla ö renebilmek için K Moleküler T A P Biyoloji adl kitaba baflvurabilirsiniz. (A. Y ld r m, F. Bardakç, M. Karatafl, B. Tanyolaç, Nobel Yay n Da t m, sayfa 55-91, 2007) TELEV ZYON Viruslar n büyüklükleri birim olarak nanometre (1 nm=10-9 m) cinsinden ifade edilmektedir. Viruslar genel olarak nm aras nda de iflen büyüklüklere sahiptirler. Hayvan viruslar aras nda bilinen en küçük boyuta sahip virus partikülü circoviruslara aittir ve 17 nm çap ndad r. En büyük virus partikülü NTERNET ise poxviruslarda (200x300 nm) bulunmaktad r. Virus Bakteri Mikoplazma Riketsiya Klamidya Boyut (300nm den küçük) + - ±* - ±* Cans z ortamda üreme DNA ve RNA n n birlikte bulunmas kiye bölünerek ço alma Fonksiyonel ribozom varl Antibiyotiklere duyarl l k nterferona duyarl l k * Baz mikoplasma ve klamidya türleri 300nm den daha küçüktür K T A P TELEV ZYON NTERNET Tablo 1.1 Viruslar ve di er baz mikroorganizmalar n karfl laflt rmal özellikleri

16 6 Viroloji nterferon: Virusla enfekte olan hücreler taraf ndan salg lanan ve di er hücrelerde virus ço almas na karfl korunma sa layan protein yap s ndaki biyolojik ürünlerdir. Viruslarla Bakteriler Aras ndaki Farklar Viruslarla bakteriler aras nda 7 tane temel farkl l k say labilir. Bunlar: 1. Üreme ortam : Viruslar yaln zca hücre içi (canl ) ortamlarda üreyebilirler. Viruslar n üretilebilmesi için hücre kültürleri, embriyolu yumurtalar veya deney hayvanlar ndan yararlan l r. Bakteriler ise hem canl hem de cans z ortamlarda üreme yetene ine sahiptir. 2. Yap ve ço alma flekli: Bakterilerde görülen hücre yap s viruslarda bulunmamaktad r. Bakterilerin yap s nda bulunan flagella, kapsül ve hücre duvar gibi oluflumlar virus morfolojisinde yer almaz. Ayr ca viruslar hücre içi organellerden de yoksundur. Bakteriler ikiye bölünme ile ço al rken viruslardaki ço alma yöntemi temel olarak nükleik asit replikasyonuna dayan r. Viruslar n ço almas s ras nda öncelikle virusa ait yap sal üniteler konak hücreye sentez ettirilir ve bunlar n bir araya gelmesiyle yeni virus partikülleri flekillenir. Bakterilerde ise yap sal ünitelerin miktar olarak art fl ve takiben ikiye bölünme ile yeni bakteri hücrelerinin ortaya ç kmas söz konusudur. 3. Nükleik asit tipi: Bakterilerde hem DNA hem de RNA tipinde nükleik asit mevcuttur. Viruslarda ise sadece tek tip nükleik asit bulunur. Bu, ya DNA ya da RNA yap s ndad r. 4. Filtrelerden geçebilme: Viruslar bakterilerin geçemedi i filtre sistemlerinden (Seitz, Chamberland, porselen ve membran filtreler) geçebilirler. Bu ayr m yap l rken genellikle 220 nm büyüklü ünde porlara sahip olan membran filtreler kullan l r. 5. Büyüklük & Mikroskopi: Bakteriler fl k mikroskobunda görülebilirken, çiçek viruslar d fl ndaki viruslar sadece elektron mikroskopta görüntülenebilir. Ifl k mikroskobu 300 nm ile birkaç milimetre aras ndaki büyüklüklerin incelenmesine uygundur. Yaklafl k 0,5-5 µm aras nda de iflen büyüklüklere sahip olan bakteriler fl k mikroskobunda rahatl kla görülebilir. Boyutlar yaklafl k 200x300 nm olan poxviruslar (çiçek grubu viruslar) da fl k mikroskobuyla görüntülenebilir. Di er hayvan viruslar n n büyük bir k sm n n büyüklü ü 100 nm den daha küçüktür. Picornaviruslar, caliciviruslar, astroviruslar ve parvoviruslar gibi baz zarfs z viruslar n büyüklü ü nm aras nda de iflmektedir. Dolay s yla viruslar n görüntülenebilmesi ve yap lar - n n incelenebilmesi ancak elektron mikroskobu ile yap labilir. 6. Antibiyotiklere duyarl l k: Antibiyotikler bakterileri öldürerek veya üremesini yavafllat p-durdurarak etkirler. Viruslar n ço almas genel olarak antibiyotiklerden etkilenmez. Antibiyotikler d fl nda viruslara karfl kullan lan baz antiviral ajanlar gelifltirilmektedir. Bu ajanlar n etki mekanizmalar antibakteriyellerden oldukça farkl d r. 7. nterferona duyarl l k: nterferon viruslarla enfekte olan hücreler taraf ndan salg lanan protein yap s nda bir biyolojik üründür. nterferon kullan larak viruslar n in vivo veya in vitro ortamlarda ço almas durdurulabilir, fakat bakteriler için ayn fley söz konusu de ildir.

17 1. Ünite - Viruslar n Genel Özellikleri 7 V RUSLARIN YAPISAL BÖLÜMLER Virion Viruslarda temel yap olarak nükleik asit ve bunu çevreleyerek d fl etkilerden koruyan ve kapsid olarak adland r lan bir protein k l f bulunmaktad r. Bu temel yap nükleokapsid olarak tan mlan r. Nükleokapsidin merkezinde bulunan genetik materyal DNA veya RNA yap s ndaki tek tip nükleik asitten oluflur. Kapsid ise alt yap üniteleri olan kapsomer lerden oluflmaktad r. Kapsomerler viruslar n elektron mikroskopta görülebilen yap lar d r. Baz virus ailelerinde nükleokapsidi çevreleyen lipoprotein yap s nda bir zarf bulunur. Bu flekilde oluflan enfeksiyöz güce sahip olgun virus partikülüne virion denir (fiekil 1.1). Dolay s yla zarfs z viruslarda virion sadece nükleokapsidten oluflurken, zarfl viruslarda nükleokapsid ile birlikte zarf da virion yap s nda yer almaktad r. Kapsid içinde kalan bölge kor bölgesi (özyap ) olarak tan mlan r. Virus partikülünün yap s nda bulunan bölümler afla- da aç klanm flt r. Kapsomerler Kapsid Nükleik asit Nükleokapsid Peplomerler DÜfiÜNEL M SORU Zarf fiekil SIRA 1.1 S ZDE Bir virus partikülünde DÜfiÜNEL M yap sal bölümlerin yerleflimi (kübik simetri) SORU A: Nükleokapsidi oluflturan bölümler; B: Zarfl kübik simetrili bir virionun yap s A B AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ Viruslar n yap s ve di er özellikleriyle ilgili detayl bilgilere Genel K Viroloji T A Padl kitaptan ulaflabilirsiniz (K.Yeflilba, Medipres yay nevi, Malatya) Viral Nükleik Asit TELEV ZYON Nükleik asit viruslardaki özgün genetik flifrenin tafl y c s d r. Nükleik asitler nükleotid bazlar n ard ard na dizilmesiyle oluflan polinükleotid yap lard r. Nükleik asit diziliminde yer alan her baz bir fleker grubuna ba lanarak nükleotid i oluflturur. Burada kullan lan fleker grubu RNA genomlar için riboz, NTERNET DNA genomlar için ise deoksiribozdur. Ard ard na gelen nükleotidler araya al nan bir fosforik asit molekülü arac l yla (fosfodiester ba ) birbirine ba lanm flt r. Çift iplikçikli genomlarda iplikçiklerden birinde bulunan purin bazlar (Adenin [A] ve Guanin [G]) ile di er iplikçikteki pirimidin bazlar (Sitozin [C] ve Timin [T]) eflleflerek hidrojen ba lar yla ba lanm flt r. Eflleflme düzeni G-C ve A-T fleklindedir (fiekil 1.2). RNA genomlar nda ise T yerine U (Urasil) bulunur. Daha önce de de inildi i gibi viral genomlar DNA veya RNA yap s ndaki tek tip nükleik asitten oluflur. Hayvan viruslar aras nda reverz transkriptaz enzimi tafl yan retroviruslar ve hepadnaviruslar özel bir konuma sahiptir. Bu viruslar reverz transkripsiyon yapan viruslar olarak da an l r. K T A P TELEV ZYON NTERNET

18 8 Viroloji fiekil 1.2 Çift iplikçikli DNA karakterinde bir nükleik asit dizilimi fieker Fosfat Fosfodiester Hidrojen Ba lar G C T A C G A T G C T A G C A T Nükleotid Nükleotid Bazlar Viral nükleik asitler yap olarak tek parçadan veya birden fazla parçadan oluflabilir. Birden fazla parçadan oluflan viral genomlara segmentli genom ad verilir. DNA yap s nda nükleik asit tafl yan viruslar n tamam tek parçal genoma sahiptir. RNA viruslar aras nda ise segmentli genoma sahip 6 adet virus ailesi bulunmaktad r. Bunlar Reoviridae, Birnaviridae, Picobirnaviridae, Orthomyxoviridae, Bunyaviridae ve Arenaviridae aileleridir (Tablo 1.2). Tablo 1.2 Segmentli genoma sahip virus aileleri ve segment say lar Virus Ailesi Segment Say s Reoviridae 10, 11 veya 12 * Birnaviridae 2 Picobirnaviridae 2 Orthomyxoviridae 6, 7, veya 8 * Bunyaviridae 3 Arenaviridae 2 * Bu virus ailelerinde bulunan segment say lar aile içerisinde yer alan virus genuslar na göre de iflkenlik göstermektedir Viral nükleik asitler tek iplikcikli (ss = single stranded) veya çift iplikçikli (ds = double stranded) olabilirler (fiekil 1.3). Birçok virus ailesinde viral genom linear ( fl nsal, düzlemsel) yap dad r. Hepadnaviridae, Papillomaviridae, Polyomaviridae ve Circoviridae ailelerinde ise genom sirküler (çembersel) bir yap ya sahiptir. Viral nükleik asitlerin büyüklü ü virus aileleri aras nda önemli farkl l klar göstermektedir. Bu durum kodlanan viral proteinlerin say s yla iliflkilidir. Örne in viral protein say lar yaklafl k olarak herpesviruslarda 150, poxviruslarda ise 400 civar ndad r. Oysa parvoviruslarda sadece birkaç viral protein bulunmaktad r. Dolay s yla bu tip viruslar n genomunda bulunabilecek gen say lar da oldukça düflüktür. Nükleik asitlerin uzunluklar sahip olduklar bazlar n (veya baz çiftlerinin) toplam say s ile ifade edilir. Genel olarak viral nükleik asitlerin uzunluklar 1,7-350 kb (kilobaz) aras nda de iflmektedir. Hayvan viruslar n n virion ve nükleik asitlerine ait özellikler Tablo 1.3 ve Tablo 1.4 de verilmifltir.

19 TELEV ZYON TELEV ZYON 1. Ünite - Viruslar n Genel Özellikleri 9 A. RNA viruslar nda görülen nükleik asit formlar fiekil 1.3 RNA ve DNA viruslar nda görülen viral nükleik asit formlar A. DNA viruslar nda görülen nükleik asit formlar V V A. I. Tek iplikçikli RNA (Picornaviridae); II. Çift iplikçikli segmentli RNA (Birnaviridae); III. Tek iplikçikli segmentli RNA (Orthomyxoviridae) B. I. Tek iplikçikli linear DNA (Parvoviridae); II. Çift iplikçikli linear DNA (Herpesviridae); III. Tek iplikçikli sirküler DNA (Circoviridae); IV. K smi çift iplikçikli sirküler DNA (Hepadnaviridae); V. Çift iplikçikli sirküler DNA (süperheliks) (Papillomaviridae) Viral Proteinler Proteinler virus yap s nda oldukça önemli görevler üstlenirler. Viral proteinleri virionun morfolojik oluflumuna kat lan yap sal proteinler ve daha çok virus ço alma siklusunda görev alan yap sal olmayan proteinler olarak ay rmak mümkündür. Yap sal olmayan proteinlerin bir k sm virion yap s nda yer al rken büyük bir k sm virus ço almas sürecinde sentezlenir. Bu proteinler virus ço alma basamaklar n düzenlemekle görevlidirler. Basit yap l viruslarda virion bünyesinde sadece birkaç tip yap sal protein bulunurken, daha karmafl k yap l viruslarda bu say 100 den fazla olabilmektedir. Yap sal proteinlerin temel görevi kapsidi oluflturmakt r. Böylece hem viriona flekil kazand r l r hem de genetik flifrenin tafl y c s olan nükleik asitin nükleazlar ve di er d fl etkilerden korunmas sa lan r. Viral proteinler, virusun ço almak üzere konak hücre reseptörlerine tutunmas nda (adsorbsiyon) ve hücre içine girmesinde (penetrasyon) de görev al rlar. Virus ço almas kaç aflamada gerçekleflir? Viral zarf n yap s nda bulunan proteinler glikozillenmifl (glikoz molekülü içeren) proteinlerdir. Bu tip proteinlere zarf glikoproteinleri veya yüzey glikopro- DÜfiÜNEL M teinleri ad verilir. Viruslar n antijenik yap s n oluflturan yüzey antijenleri (antijenik determinantlar) viral proteinler veya glikoproteinlerden oluflmaktad r. SORU 2 DÜfiÜNEL M SORU Hemaglütinasyon nedir? Viruslar n hemaglütinasyon yetene ini nas l SIRA ölçebiliriz? S ZDE Viral Zarf Kübik simetrili viruslar n önemli bir bölümünde nükleokapsid SIRA DÜfiÜNEL M ç plakt r S ZDE DÜfiÜNEL M (zarf bulunmaz). Viral zarf helikal simetrili hayvan viruslar n n tamam nda, kübik simetrili viruslar n ise bir bölümünde bulunur. Kompleks simetriye sahip SORU olan poxviruslar- AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ SORU 3 K T A P K T A P

20 10 Viroloji Lipid bilayer: Hücrelerin etraf n çevreleyen ve lipid moleküllerinden oluflan 2 tabakal ince hücresel membran. da da zarf bulunmaktad r. Hücresel membranlarda oldu u gibi lipid bilayer yap - s na sahip olan viral zarf virusun ço ald konakç hücrelerden köken al r. Virus gruplar na göre de iflmekle birlikte viral zarf konak hücrenin plazma membran, golgi ayg t, endoplazmik retikulumu veya çekirdek zar ndan köken alabilir. Viral zarf büyük oranda lipidlerden oluflur. Dolay s yla eter ve kloroform gibi ya eriticileri viral zarf n yap s n bozar ve zarfl viruslar n enfeksiyon oluflturma yetene ini ortadan kald rabilir. Viral lipidler a rl kl olarak fosfolipid yap s ndad r. Bununla birlikte de iflen oranlarda glikolipidler, trigliseridler ve kolesterol de bulunur. Zarf n bafll ca görevi virusun antijenik ve biyolojik aktivitelerini tafl makt r. Viral zarf n kimyasal yap s köken ald hücresel membran n kimyasal yap s na benzerlik gösterir, ancak zarf üzerinde virusa özgün proteinler de yer almaktad r. Zarf üzerinde bulunan glikoproteinler elektron mikroskopta fl nsal ç k nt lar fleklinde görülür. Bu ç k nt lara peplomer ad verilir (fiekil 1.1). Zarf glikoproteinlerinin bir di er önemli özelli i de virusun konak hücreye tutunmas (adsorbsiyon) ve hücre içine al nmas nda (penetrasyon) görev almalar d r. Zarfl viruslarda virion yap s nda lipidlerle birlikte az miktarda karbonhidrat da bulunmaktad r. Bu karbonhidratlar viral zarf glikoproteinlerinin yap s na kat lan fleker gruplar ndan oluflur. Tablo 1.3 Hayvan viruslar na ait baz yap sal ve genomik özellikler (RNA viruslar ) Virus Ailesi Virion Özellikleri Simetri Zarf Varl Nükleit Asit Tipi Nükleik Asit Özellikleri Nükleit Asit Formu Segment Reoviridae Kübik - dsrna Linear Birnaviridae Kübik - dsrna Linear 2 Picobirnaviridae Kübik - dsrna Linear 2 Picornaviridae Kübik - ssrna Linear - Dicistroviridae Kübik - ssrna Linear - Iflaviridae Kübik - ssrna Linear - Caliciviridae Kübik - ssrna Linear - Astroviridae Kübik - ssrna Linear - Togaviridae Kübik + ssrna Linear - Flaviviridae Kübik + ssrna Linear - Arteriviridae Kübik + ssrna Linear - Bornaviridae Kübik + ssrna Linear - Retroviridae Kübik + ssrna Linear - Coronaviridae Helikal + ssrna Linear - Paramyxoviridae Helikal + ssrna Linear - Rhabdoviridae Helikal + ssrna Linear - Filoviridae Helikal + ssrna Linear - Orthomyxoviridae Helikal + ssrna Linear 6-8 Bunyaviridae Helikal + ssrna Linear 3 Arenaviridae Helikal + ssrna Linear 2

21 Virus Ailesi Simetri Virion Özellikleri Zarf Varl Nükleik Asit Tipi 1. Ünite - Viruslar n Genel Özellikleri Nükleik Asit Özellikleri Nükleik Asit Formu Parvoviridae Kübik - ssdna Linear - Circoviridae Kübik - ssdna Sirküler - Papillomaviridae Kübik - dsdna Sirküler - Polyomaviridae Kübik - dsdna Sirküler - Adenoviridae Kübik - dsdna Linear - Herpesviridae Kübik + dsdna Linear - Asfarviridae Kübik + dsdna Linear - ridoviridae Kübik + dsdna Linear - Poxviridae Kompleks + dsdna Linear - Hepadnaviridae Kübik + dsdna Sirküler - Segment Say s Viral Enzimler Viruslar n yap s nda s n rl say da enzim bulunmaktad r. Virion içinde bulunan enzimlere örnek olarak retroviruslarda bulunan viral RNA ba ml DNA polimeraz enzimi gösterilebilir. Reverz tranzkriptaz olarak da bilinen bu enzim RNA yap - s ndaki retrovirus nükleik asitinin DNA ya dönüfltürülerek ço almas na olanak sa lar. Ayr ca de iflik virus gruplar nda DNA ba ml RNA polimeraz, integraz, proteaz vb enzimler bulunabilmektedir. Tablo 1.4 Hayvan viruslar na ait baz yap sal ve genomik özellikler (DNA viruslar ) 11 V RUS MORFOLOJ LER Viruslar n morfolojik yap s virus simetrisi olarak tan mlan r. Hayvan viruslar morfolojik yap olarak kübik, helikal ve kompleks yap simetrisi olmak üzere üç grupta toplanmaktad r. Bunlara ilave olarak bakteri ve di er mikroorganizmalar enfekte eden viruslarda (faj, bakteriyofaj) görülen farkl morfolojiler de vard r. Kübik ( kosahedral) Simetri Kübik simetriye sahip viruslar n kapsidi geometrik olarak eflit bölünmüfl çok kenarl formdad r (fiekil 1.4). Bu ikosahedron yap n n her bir yüzü eflkenar üçgen formundad r. Kübik simetrik yap lanma sayesinde mümkün olan en küçük alanda optimum kullan m hacmi elde edilmifl olur. Kübik simetrili viruslar genellikle küre benzeri bir görünüme sahiptir. kosahedron : Geometride 12 köfle, 30 kenar ve 20 yüze sahip olan yap ya verilen add r. fiekil 1.4 A. B. Kübik simetrik virus morfolojisinin flematik gösterimi A: Zarfs z kübik simetrili bir virionun üç boyutlu görüntüsü: Kapsomerler birleflerek yüzleri oluflturur. Bu yüzlerin belli bir aç oluflturarak birleflmesiyle ikosahedral kapsid flekillenir. B: Viral nükleik asit kübik simetrik kapsid içerisinde merkezde (kor bölgesi) yer al r

22 12 Viroloji fiekil 1.5 Helikal simetri virus morfolojisinin flematik gösterimi (Tütün mozaik virusu) Helikal Simetri En basit yap simetrisi olan helikal simetride virion silindirik bir görünüme sahiptir. Kapsomerler bir eksen etraf nda dönecek flekilde nükleik asitin üzerinde ard ard na dizilerek kapsidi oluflturur. Böylece merkezde nükleik asit etraf nda ise kapsidin bulundu u iki ucu aç k boru fleklinde bir nükleokapsid flekillenir. Helikal simetrili viruslar n tamam RNA genomuna ve zarfl viriona sahiptir. Helikal simetrili viruslarda virion bir veya birkaç nükleokapsidin viral zarf ile çevrelenmesiyle oluflur. Helikal simetrili viruslar genel olarak de iflken virion görünümüne sahiptir (pleomorfik görünüm). Helikal simetri morfolojisi için gösterilebilecek en tipik örnek tütün mozaik virusudur (fiekil 1.5). Nükleik asit Kapsomer Kapsid fiekil 1.6 Kompleks simetride iç yap lar n flematik gösterimi Kompleks Simetri Kompleks yap simetrisinin tek örne i olan poxviruslar yukar da aç klanan yap simetrilerine uymaz. Kapsidi oluflturan kapsomerler birbiriyle aç oluflturarak düzensiz flekilde dizilmifltir. Kapsid kal n bir zarf tabakas yla çevrilidir (fiekil 1.6). Zarf Lateral cisimcikler DNA Hayvan viruslar n n morfolojik görünümlerine iliflkin çizim ve foto raflar flekil 1.8 ve Resim 1.1 de gösterilmifltir.

23 Kombine Simetri Kombine simetri bakteriyofajlarda gözlenen yap simetrilerinden birisidir. T fleklinde bir morfoloji gösterir. Nükleik asit kübik simetrik yap daki bafl bölgesinde yer al r. Protein yap s nda olan kuyruk taban bölgesine ba l d r ve kas labilir özelli e sahiptir. Böylece nükleik asitin bakteri hücresine aktar lmas n sa lar. Taban bölgesinin alt nda taban ç k nt lar ve kenarlar ndan uzanan 6 adet kuyruk iplikçi i (fibril) bulunur (fiekil 1.7). Bafl 1. Ünite - Viruslar n Genel Özellikleri Nükleik asit Boyun fiekil 1.7 Kombine simetrinin flematik gösterimi (E.coli T4 faj ) 13 Kuyruk Taban Fibriller Resim 1.1 Baz viruslar n elektron mikroskobik görünümleri Poxvirus Adenovirus Herpesvirus Kaynak: BVHomePage.html Hepatitis B virusu nfluenzavirus Paramyxovirus Rotavirus Papillomavirus

24 14 Viroloji fiekil 1.8 RNA ve DNA viruslar n n morfolojik yap lar (Quinn ve ark (2002) Veterinary Microbiology and Microbial Disease, Oxford: Blackwell Publ.) Coronaviridae RNA Viruslar Herpesviridae DNA Viruslar Orthomyxoviridae Asfarviridae Rhabdoviridae Hepadnaviridae Poxviridae Arteriviridae Arenaviridae Iridoviridae Adenoviridae Papiliomaviridae Filoviridae Parvoviridae Circoviridae Reoviridae Birnaviridae 100nm Picornaviridae Caliciviridae V RUSLARIN F Z KSEL VE K MYASAL ETK LERE DUYARLILI I naktivasyon (inaktive olma): Bir virusun enfeksiyon oluflturma gücünü kaybetmesi anlam nda kullan l r. S cakl k Viruslar n de iflen s cakl k derecelerine duyarl l klar oldukça farkl d r. Zarfl viruslar yükselen s cakl k de erlerine zarfs z viruslara göre daha duyarl d r. Kübik simetrili viruslar n ise yükselen s cakl klara helikal simetrili viruslardan daha dayan kl oldu u bilinmektedir. Genel olarak viruslar n enfektivitesi 50 C nin üzerindeki s cakl k de erlerinde birkaç dakika içinde kaybolur. Birçok zarfl virus oda s - cakl nda (21-25 C) veya 37 C de birkaç saat içinde inaktive olmaktad r. Viruslar n s duyarl l n n temel nedeni yüzey proteinlerinin denatürasyonudur. Ortam s cakl düfltükçe viruslar n dayan kl l artar. Virus süspansiyonlar dondurularak

25 1. Ünite - Viruslar n Genel Özellikleri 15 veya suyu uçurularak (liyofilizasyon) uzun süre muhafaza edilebilir. Dondurulan viruslar (-20) C veya daha düflük s cakl klarda, liyofilize edilenler ise buzdolab nda (2-8 C) saklanabilir. Çok uzun süre saklanacak olan virus süspansiyonlar (-70) veya (-196) C de muhafaza edilir. Zarfl viruslar dondurulmufl olsa bile zamanla enfektivite kayb na u rayabilirler. Dondurup-çözme ifllemleri viruslar n enfektivitesini nas l etkiler? ph Viruslar ideal olarak fizyolojik ph de erlerinde bulundurulmal d r. DÜfiÜNEL M Bir çok virus türü ph de erleri aras nda enfektivitesini korur. Enterik viruslar n büyük bir bölümü asidik ph de erlerinden etkilenmez, ancak alkali ph SORU de erleri (>9.0) tüm viruslar olumsuz etkiler. Radyasyon Ultraviyole fl n, X fl nlar vb radyasyon kaynaklar viruslar inaktive eder. Bu fl nlar direkt olarak viral nükleik asit üzerine etkilidir. 4 ph de eri: Bir DÜfiÜNEL M çözeltinin asitlik veya bazl k derecesini gösteren ölçü birimidir. ph de eri çözelti içindeki SORU H + iyonlar n n konsantrasyonu ile iliflkili bir de erdir. Fizyolojik ph de eri 7,4 olarak kabul edilir ve normal flartlarda vücut s v lar nda ölçülen ph aral n gösterir. Fotodinamik naktivasyon Nötral red, proflavin ve toluidine mavisi gibi vital boyalar virion AMAÇLARIMIZ içerisine de iflen AMAÇLARIMIZ düzeylerde girebilmektedir. Takiben viral nükleik asite ba lanan bu boyalar virusun gün fl yla inaktivasyon oran n art rabilirler. K T A P K T A P Tuz Çözeltileriyle Stabilizasyon MgCl 2, MgSO 4, Na 2 SO 4 vb tuz çözeltileri birçok virusun yükselen s cakl k de erlerine dayan kl l n art r r. Örne in 1M konsantrasyonda haz rlanan TELEV ZYON tuz çözeltileri viruslar n 50 C deki dayan kl l n 1 saate kadar uzatabilmektedir. Bu özellik viruslar n identifikasyonunda ve canl virus afl lar n n çevre flartlar na dayan kl l n n art r lmas nda önemlidir. NTERNET Ya Eriticilerine Duyarl l k Zarf n yap s nda yüksek oranda lipid bulunmas nedeniyle zarfl viruslar n enfektivitesi eter ve kloroform gibi ya eriticilerinden etkilenir. Ayn etki deterjan türevleri için de geçerlidir. TELEV ZYON NTERNET Formaldehit Formaldehit viral nükleik asiti etkileyerek virusun enfektivitesini ortadan kald r r. Tek iplikçikli viral nükleik asitlerin formaldehite duyarl l çift iplikçikli olanlara k yasla çok daha fazlad r. Viral proteinler üzerine olumsuz etkisi s n rl oldu undan, inaktif afl lar n haz rlanmas nda inaktivan madde olarak formaldehit kullan labilmektedir. naktivan madde: naktive edici maddeleri ifade etmede kullan lan bir terimdir. Di er Kimyasal Maddeler ve Antimikrobiyel Ajanlar Viruslar n enfektivitesi antibiyotikler ve sulfonamidlerden etkilenmez. Genel olarak quarterner amonyum bileflikleri ve fenol türevi bilefliklerin zarfs z viruslara etkimedi i kabul edilir. Organik iyot preparatlar n n viruslara karfl etkinli i s n rl d r. Yüksek düzeylerdeki klor bileflikleri viruslar etkileyebilir. Alkol (etanol, izopropil alkol) zarfs z viruslara karfl s n rl düzeyde etkinli e sahiptir. Virus inaktivasyonunda en etkili kimyasallardan birisi de çamafl r suyudur. Antimikrobiyel ajan ifadesi ne anlama gelir 5 DÜfiÜNEL M DÜfiÜNEL M SORU SORU

26 16 Viroloji Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Viruslar tan mlayabilmek. Viruslar zorunlu hücre içi paraziti olan ve fl k mikroskobunda görülemeyen mikroorganizmalard r. Sadece canl hücrelerde ço alabilen viruslar kendi enerji ihtiyac n karfl layamaz ve kendi yap tafllar n sentezleyemezler. Viruslar hayvanlar ve insanlar d fl nda bitkileri, bakterileri, mayalar, mantarlar, algleri, mikoplazmalar ve protozoonlar da enfekte edebilirler. Viruslar n yap s n aç klayabilmek. Viruslar en basit flekliyle nükleik asit ve protein k l f ndan oluflan bir yap ya sahiptirler ve ribozom vb iç organelleri yoktur. Nükleokapsid olarak adland r lan bu yap ya ilave olarak baz viruslarda bir de zarf tabakas bulunur. Bu flekilde ortaya ç kan ve enfeksiyon oluflturma yetene ine sahip olan olgun virus partikülüne virion ad verilir. Viruslarda DNA veya RNA yap s nda tek tip nükleik asit vard r. Buna göre viruslar DNA viruslar veya RNA viruslar olarak iki ana gruba ayr lmaktad r. Viral nükleik asitin etraf n çevreleyen protein k l f na kapsid ad verilir. Zarfl viruslarda kapsidin etraf n çevreleyen zarf tabakas üzerinde de iflik say ve fonksiyonlara sahip olan glikoproteinler yer al r. Bu proteinlere yüzey glikopteinleri ad verilir. Yüzey proteinleri viruslar n antijenik ve biyolojik özelliklerini tafl - maktad r. Hayvanlar ve insanlar enfekte eden viruslar morfolojik olarak kübik, helikal ve kompleks simetri olmak üzere 3 yap simetrisine sahiptirler. Ayr ca bakterileri enfekte eden viruslarda (faj) görülen farkl yap simetrileri de vard r. Bunlar aras nda en tipik olan kombine simetridir. Kübik simetrili viruslar n bir bölümü zarf tafl rken, helikal simetrili viruslar n tamam nda zarf bulunmaktad r. A MAÇ 3 A MAÇ 4 Viruslar n di er mikroorganizmalardan farklar n s ralayabilmek. Viruslar büyüklük, yap ve ço alma yöntemleri gibi birçok alanda di er mikroorganizmalardan farkl d rlar. Bu farkl l klar en bariz olarak bakterilerle viruslar aras nda yap lan karfl laflt rmalarda ortaya ç kar. Bu noktada 7 tane önemli farkl l k say labilir. Bunlar; üreme ortam, yap ve ço alma flekli, nükleik asit tipi, filtrelerden geçebilme özelli i, büyüklük ve mikroskopta görüntülenebilme, antibiyotiklere duyarl l k ve interferona duyarl l k bafll klar nda toplan r. Viruslar üreme ortam olarak mutlaka canl sistemlere ihtiyaç duyar. Bakteriler ise canl sistemlerle birlikte cans z ortamlarda da ço alabilir. Amaç 2 de aç kland gibi viruslar n yap s di er mikroorganizmalarla k yasland nda son derece basittir. Hücre içi organeller ve hücre duvar gibi yap lar viruslarda bulunmaz. Bakterilerde hem DNA hem de RNA tipinde nükleik asit varken viruslar n genetik materyali tek tip (ya DNA ya da RNA) nükleik asitten oluflur. Bakterilerin boyutlar 500nm den daha büyüktür ve fl k mikroskobunda rahatl kla görüntülenebilir. Viruslar ise nm aras nda de iflen büyüklüklere sahiptir ve fl k mikroskobunda görüntülenemez. Bakteriler antibiyotiklere duyarl yken viruslar duyarl de ildir. nterferonlar virus ço almas n durdurur, ancak bakteriler interferon varl ndan etkilenmezler. Viruslar n çevresel faktörlerden nas l etkilendi ini aç klayabilmek. Viruslar çevresel faktörlere son derece duyarl d r ve koruyucu tedbirler uygulanmad nda genellikle k sa sürede inaktive olurlar. Çevre flartlar na en dayan kl viruslar kübik simetriye sahip olan viruslard r. Zarfl ve helikal simetrili viruslar n dayan kl l ise son derece s n rl d r. S cakl k, ph de iflimleri, günefl fl nlar ve radyasyon kaynaklar, formaldehit gibi de iflik kimyasal maddeler ve deterjanlar viruslar n enfeksiyözitesini ortadan kald rabilen faktörlerdir.

27 1. Ünite - Viruslar n Genel Özellikleri 17 Kendimizi S nayal m 1. Viruslar ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. Virus partikülünün en d fl nda yer alan yap ünitesi hücre duvar d r. b. Bir virus partikülünde hem DNA hem RNA bulunur. c. Viruslar zorunlu olarak hücre içi ortamlarda ço- alabilirler. d. Viruslar enerji sentezleyebilmek için gerekli olan mitokondriye sahiptir. e. Viruslar n büyüklü ü milimetre (mm) olarak ifade edilir. 2. Afla dakilerden hangisinde viruslarla bakteriler aras ndaki farklar yanl fl verilmifltir? a. Viruslar fl k mikroskobunda görüntülenebilirken bakteriler görüntülenemez. b. Viruslar 220nm filtreden geçebilirken bakteriler geçemez. c. Bakteriler antibiyotiklerden etkilenirken viruslar interferondan etkilenir. d. Viruslar n boyutu 300nm den daha küçüktür, bakteriler 500nm den büyüktür. e. Bakteriler ikiye bölünme ile ço al rken viruslar replikasyonla ço al r. 3. Enfeksiyon oluflturma yetene ine sahip virus partikülüne ne ad verilir? a. Nükleokapsid b. Nükleik asit c. Virion d. Kapsid e. Kapsomer 4. Virus partikülünün yap s nda yer alan bölümlerin içten d fla do ru s ralamas afla dakilerden hangisinde verilmifltir? a. Nükleik asit- zarf - kapsid b. Nükleik asit- kapsid - zarf c. Kapsid - nükleik asit- zarf d. Zarf - kapsid - nükleik asit e. Zarf - nükleik asit - kapsid 5. Afla dakilerden hangisi virus zarf n n görevlerinden biri de ildir? a. Virusun biyolojik özelliklerini tafl mak b. Virusa özel antijenik yap lar tafl mak c. Virion oluflumuna kat lmak d. Virusa flekil (simetri) kazand rmak e. Peplomerleri tafl mak 6. Viral zarf üzerinde bulunan ve elektronmikroskobunda görülebilen ç k nt lara ne ad verilir? a. Peplomer b. Kapsomer c. Kapsid d. Protomer e. Lipid bilayer 7. Afla dakilerden hangisi viruslarda görülen yap simetrilerinden biri de ildir? a. Kübik simetri b. Kompleks simetri c. Helikal simetri d. Kombine simetri e. Konik simetri 8. Helikal virus simetrisi ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Nükleokapsid iki ucu aç k boru fleklindedir. b. Virion genellikle pleomorfik (de iflken) görünüme sahiptir. c. Helikal simetrili viruslar zarfs zd r. d. Kapsomerler merkezde bulunan nükleik asitin üzerine dizilmifltir. e. Helikal simetrili tüm hayvan viruslar RNA genomu kapsar. 9. S cakl k de erlerinin viruslar üzerine etkileriyle ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. S cakl k de erleri azald kça viruslar n dayan kl - l artar. b. Viruslar 37 C deki s de erlerinde haftalarca canl kalabilir. c. Viruslar dondurularak uzun süre saklanabilir. d. Viruslar n dondurulmas zamanla enfektivite kayb n engellemeyebilir. e. Viruslar 50 C nin üzerindeki s de erlerine birkaç dakika dayanabilir. 10. Afla daki faktörlerden hangisi virus enfektivitesini olumsuz yönde etkilemez? a. Günefl fl nlar na (Ultraviyole) maruz kalma b. Buzhane ortam c. Piflirme üniteleri d. Otoklav uygulamas (+121 C) e. Dezenfektanlarla muamele